Ímãs atraem muitos itens de metal, como limalha de ferro, mas também podem se repelir. O que muitas pessoas raramente notam, porém, é que muitos itens do cotidiano são fracamente repelidos por um campo magnético. As razões pelas quais os ímãs atraem alguns itens e repelem outras resultam de diferenças na estrutura molecular e atômica.
Spin
Os elétrons são partículas subatômicas que se comportam como ímãs em miniatura. Eles têm uma propriedade chamada spin e podem ser aumentados (+1/2) ou spin down (-1/2). Dois elétrons no mesmo orbital sempre têm spins opostos, então quando eles estão emparelhados, seus campos magnéticos se cancelam. Nos metais, a situação é mais complicada, porque os elétrons são deslocalizados, ou compartilhados entre múltiplos átomos, mas em geral, materiais desse tipo são chamados diamagnéticos, significando que são repelidos fracamente por um campo magnético.
Diamagnética Comum Materiais
A maioria dos materiais é diamagnética. Água, madeira, pessoas, plástico, grafite e gesso são exemplos de materiais diamagnéticos. Embora geralmente pensemos nesses materiais como não-magnéticos, eles realmente repelem (e são repelidos por) um campo magnético. Essa repulsa é extremamente fraca, tão fraca que, na vida cotidiana, é insignificante. Com um forte campo magnético, no entanto, essa repulsão é suficiente para levitar alguns itens e objetos pequenos. Um cientista da Universidade de Manchester foi capaz de levitar um sapo e um tomate - ambos objetos diamagnéticos - usando um poderoso campo magnético. Seu trabalho lhe rendeu um prêmio Ig Nobel, um prêmio dedicado à ciência boba.
Outros ímãs
A maioria dos itens em sua casa fracamente repelem ímãs, mas a menos que o campo magnético seja muito forte, você Nunca notarei o efeito. Para realmente repelir um imã, você precisa de outro imã. Todos os ímãs têm dois pólos, norte e sul. Assim como com as cargas elétricas, a regra é que cargas similares sejam repelidas enquanto cargas opostas se atraem. Um polo sul magnético é atraído para um polo norte magnético, mas o norte ao norte ou o sul ao sul se repelem. Você pode ter uma idéia de como isso funciona se você tentar segurar dois ímãs juntos - em uma orientação eles repelem um ao outro, enquanto no outro eles atraem.
Lei de Lenz -
Outro tipo de Repulsão pode ocorrer entre um ímã e uma bobina de fio. A quantidade de campo magnético que passa através de uma bobina de fio é chamada de fluxo magnético. Toda vez que há uma mudança no fluxo, ele induz uma corrente cujo campo magnético age em oposição à mudança no fluxo. Esta regra é chamada Lei de Lenz. Mover uma bobina de fio para um campo magnético causa repulsão entre a bobina de fio e o ímã. Isso porque o fluxo através da bobina está aumentando, então uma corrente é induzida na bobina. A partir da Lei de Lenz, sabemos que a corrente induzida na bobina cria um campo magnético que se opõe ao aumento do fluxo, criando assim uma repulsão entre a bobina de fio e o imã do qual emana o campo.
